Thực vật chứa các chất chốngoxy hoá tự nhiên như phenolics, flavonoids, tannis, vitamins,quinines,… có nhiều chức năng sinh học quý có giá trị cải thiện chấtlượng và dinh dưỡng của thực
TỔNG QUAN
Đặt vấn đề
Thực vật từ lâu đã trở thành nguồn thực phẩm cũng như nguồn dược liệu quý trong nhân gian Cùng với sự phát triển kinh tế của nước ta, con người đã biết lựa chọn nguồn thực phẩm sạch và an toàn Đặc biệt là nguồn thực phẩm từ thực vật có lợi cho sức khỏe và có tác dụng chống lại một số bệnh tật Thực vật chứa các chất chống oxy hoá tự nhiên như phenolics, flavonoids, tannis, vitamins, quinines,… có nhiều chức năng sinh học quý có giá trị cải thiện chất lượng và dinh dưỡng của thực phẩm Vì vậy, thực vật sẽ là nguồn nguyên liệu tốt cho việc chiết xuất và ứng dụng các hợp chất hoạt tính sinh học (Nguyễn Minh Thư, 2001).
Hiện nay có nhiều loại cây có tác dụng sinh học rất tốt cho con người, nhưng thành phần hoạt chất của chúng chưa được nghiên cứu và khai thác hết chẳng hạn như cây mắc cỡ, hà thủ ô, bồ công anh,… Trong đó cây mắc cỡ hay còn có tên gọi khác là cây trinh nữ hay hàm tu thảo là một loại cây vô cùng thân thuộc với mọi người được tìm thấy rất nhiều trong tự nhiên tại Việt Nam Tuy nhiên, không phải ai cũng biết đến đây là một loại thảo dược quý, có nhiều tác dụng tốt đối với sức khỏe con người Cây mắc cỡ là một loại thảo dược có vị ngọt, tính hơi se, hơi hàn, thường được dùng trong hỗ trợ điều trị các bệnh như mất ngủ, hen suyễn,… giúp an thần vô cùng hiệu quả. Thân, lá và rễ của cây đều chứa các hợp chất sinh học rất tốt mà chưa được nghiên cứu Vì vậy, sử dụng mắc cỡ như một loại nguyên liệu trong sản xuất trà thảo dược túi lọc có thể dễ dàng sử dụng đối với mọi đối tượng tiêu dùng (Đồng Thị Nhâm, 2019).
Trà là một trong những thức uống truyền thống của người ViệtNam và nhiều nước khác trên thế giới Với ưu thế phát triển trong nhiều năm qua, trà đã chiếm một thị trường đồ uống lớn trên thế giới Ngày nay, trên thị trường có rất nhiều loại trà thảo dược như: trà hoa cúc, trà sen, trà atiso,… có tác dụng thanh nhiệt, giải độc cho cơ thể, ngăn ngừa và phòng bệnh (Nguyễn Thị Hằng, 2010) Do cuộc sống và công việc căng thẳng, nhiều người thường xuyên thức đêm dẫn đến mất ngủ, không chỉ riêng ở nam giới mà nữ giới cũng gặp phải tình trạng mất ngủ Vì vậy, một số người đang tìm kiếm các loại trà thảo dược giúp hỗ trợ điều trị mất ngủ, cải thiện sức khoẻ và trà thảo dược càng thu hút được nhiều sự quan tâm của mọi người Đặc biệt, trà mắc cỡ là một loại trà thảo mộc có rất nhiều lợi ích cho sức khoẻ và tôi quyết định thực hiện đề tài này với mong muốn tạo ra một sản phẩm tăng cường sức khoẻ, giúp phòng bệnh và hỗ trợ điều trị mất ngủ cho mọi người.
Từ đó đề tài “Tìm hiểu quy trình chế biến trà túi lọc từ cây mắc cỡ (Mimosa pudica Linn)” được thực hiện.
Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là nhằm tạo ra sản phẩm dùng để giải khát phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng vừa có chức năng hỗ trợ sức khoẻ trong việc điều trị và phòng ngừa nhiều loại bệnh khác nhau, đồng thời sử dụng nguồn nguyên liệu dồi dào có sẵn trong nước góp phần đa dạng hoá các sản phẩm từ trà.
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
Tổng quan về cây mắc cỡ
Tên khoa học: Mimosa pudica Linn.
Tên thường gọi: Cây mắc cỡ, trinh nữ, cây xấu hổ…
Tên tiếng anh: sensitive grass, sensitive plant…
Cây mắc cỡ được phân loại thực vật như sau:
Phân lớp: Hoa hồng (Rosidae)
Phân họ: Trinh nữ (Mimosaceae)
(Nguồn: https://lavenderhanoi.com/cay-xau-ho/)
Mắc cỡ là loại cây nhỏ, nằm úp xuống đất hay leo dây, mọc thành từng bụi Một số cây có thể xem như là thảo mộc thân gỗ Có thể cao tới 1m nếu cho leo trên thân cây khác và mọc lan ra 2 m Nó mọc hoang, lòa xòa ở ven đường cái, cây nhỏ cao 30 – 40 cm Thân cành của cây có màu nâu đỏ hay màu tím, gai hình móc dày đặc, lá kép chân vịt mang bốn nhánh lá chét xếp lông chim Lá chét nhỏ có
15 – 20 đôi, gần như không có cuống, khi động vào sẽ cụp xuống. Cuống chung gầy mang nhiều lông dài khoảng 4 cm, cuống phụ hai đôi có lông trắng cứng Hoa màu tím đỏ quả giáp dài 2 cm, rộng 3 mm tụ thành hình ngôi sao thắt lại ở giữa các hạt có lông cứng ở bên mép Hạt gần như hình trái xoan dài 20 mm, rộng 1,5 mm.
Cây mắc cỡ là loài cây ưa sáng, thường mọc trên đất ẩm ở bãi sông, ven đường đi, nương rẫy, vườn trái cây hay ở các ruộng bỏ hoang nhiều ẩm, màu mỡ Nó có thể phát triển ở cả những nơi bị xói mòn hay đất khô cằn Cây có khả năng chịu được khô hạn và nắng nóng (nhiệt độ lên tới 38°C) ở các vùng bán hoang mạc tại miền Trung Cây có thể mọc đơn lẻ hay xen lẫn trong các bụi cỏ hay leo lên các thân cây cao Cây sinh sản nhanh chóng, không sống dưới bóng râm và cạnh tranh với các cây to hay phát triển dưới vòm các cây to Rễ của nó thải ra khí carbon disulfit, cạnh tranh với các cây khác bằng rễ mọc chằng chịt có nấm gây bệnh Loài cây này có phản ứng như động vật, khi bị tiếp xúc hoặc do tác động của luồng gió thổi, các lá tự xếp lại với nhau và cuống lá cụp xuống, 15 – 20 phút sau, cây mới trở lại trạng thái bình thường (Đỗ Tấn Lợi, 2004).
Hình 2.2: Cấu tạo cây mắc cỡ
(Nguồn: https://lavenderhanoi.com/cay-xau-ho/)
2.1.3 Đặc điểm sinh sản và phát triển
Cây mắc cỡ cho hoa và hạt từ tháng tư đến cuối tháng sáu Tuy nhiên, nếu khí hậu ôn hòa, cây sẽ cho hạt từ tháng tư đến tháng mười hai Mỗi cây có thể tạo ra khoảng 42000 hạt/ năm Sau 7 ngày gieo hạt, hạt sẽ nảy mầm và xác suất nảy mầm là 80% ở nhiệt độ 20– 40 o C Cây mắc cỡ có thể sống 1- 2 năm Loài cây này được nhân giống bằng hạt hoặc cắt cành Nếu nhân giống bằng hạt, hạt cần được ngâm trong nước nóng sau đó lấy ra và để hạt vào trong đất, phủ lên từ hai đến ba lần độ dày của hạt, không nên tưới nhiều nước cũng không nên để khô hạn quá, không cho ứ nước và cần ánh sáng tốt, hạt sẽ nảy mầm trong vài ngày (Dong and Zhang, 2003).
2.1.4 Nguồn gốc và phân bố
Cây mắc cỡ hay cây trinh nữ (có tên khoa học là Mimosa pudica
L), thuộc phân họ: Trinh nữ (Mimosaceae) một loại cây ưa sáng, sinh trưởng phát triển nhanh, thường mọc trên đất ẩm ở bãi sông, ven đường, nương rẫy hay ở các ruộng bỏ hoang Chúng phân bố rộng rãi ở khu vực Đông Nam Á và Nam Á bao gồm Ấn Độ, Malaysia, Việt Nam và Lào… Tuy nhiên, nguồn gốc chung của loài mắc cỡ (Mimosa pudica L) lại có xuất xứ từ vùng châu Mỹ nhiệt đới Chi Mimosa L có khoảng 400 loài trên thế giới, phân bố chủ yếu ở kh vực nhiệt đới châu Mỹ, châu Phi và châu Á và ở Việt Nam có bốn loài trong đó có cây mắc cỡ Căn cứ vào sự khác nhau của chiều dài chi nhị và lông ở ống tràng có dưới bốn loài (var) khác nhau: Mimosa pudica L var pudica, Mimosa pudica L var tetrandra, Mimosa pudica L var. hispida Brenan, Mimosa pudica L var unịjuga (Viện Dược Liệu,
Tác dụng dược lý của cây mắc cỡ
Hoạt tính kháng khuẩn của chlorophyllin được chiết xuất từ lá tươi của cây mắc cỡ có tác dụng chống lại Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneomoniae được xác định bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch (Rajalakshmi et al., 2016) Hợp chất chlorophyllin ở nồng độ
25 àg/mL cho thấy vựng ức chế đỏng kể đối với Pseudomonas aeruginosa = 12 mm, Escherichia coli = 8 mm, Staphylococcus aureus = 14 mm và Klebsiella pneumoniae = 13 mm khi ở nồng độ
100 àg/mL, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneomoniae, Candida albicans = 18 mm, 13 mm, sự ức chế lần lượt là 19 mm và 18 mm được quan sát thấy Chất kháng sinh streptomycin sulphate và chất khỏng nấm nystatin tiờu chuẩn ở nồng độ 10 àg/mL cho thấy khả năng ức chế tối đa là 18 mm –19 mm (Nana et al., 2012)
Hoạt tính kháng nấm của 2-hydroxymethyl-chroman-4-one phân lập từ rễ mắc cỡ đã được kiểm tra trên nhiều chủng khác nhau như Pythium ultimum, Phytophthora capsici,
Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea và Sclerotinia sclerotiorum bằng phương pháp đĩa thạch pha loãng Hợp chất 2-hydroxymethyl- chroman-4-one cho thấy giá trị ED50 (effective dose là lều có hiệu quả ở 50% số con vật thí nghiệm) có hiệu quả đáng kể so với Phytophthora capsici, Sclerotinia sclerotiorum và Pythium ultimum = 5,7 àg/mL, 52,1 àg/mL và 54,9 àg/mL (Kang et al., 2004).
Axit amin L-mimosine được chiết xuất từ chiết xuất hydroalcoholic của mắc cỡ và hoạt tính chống oxy hóa được xác định bằng xét nghiệm nhặt gốc tự do DPPH Axit amin L-mimosine ở nồng độ 250 μM cho thấy hoạt động đáng kể (ICM cho thấy hoạt động đáng kể (IC50 = 233,06 μM cho thấy hoạt động đáng kể (ICM) Khả năng gây độc tế bào của axit amin L-mimosine chiết xuất từ mắc cỡ bằng xét nghiệm MTT (3-(4,5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) đối với dòng tế bào daudi đã được báo cáo Sau 72 giờ, hợp chất axit amin L-mimosine có giá trị IC50 là 86,61 μM cho thấy hoạt động đáng kể (ICM Hợp chất này hoạt động như chất ức chế mạnh mẽ sự tăng sinh tế bào và cho thấy hoạt tính gây độc tế bào đáng chú ý (Parmar et al., 2015; Thompson et al., 1969).
Các nhà khoa học đã sàng lọc khả năng gây độc tế bào của các chất phân lập (2-(2′,6′-dimethyl-3′,4′,5′-alkyl hoặc hydroxy alkyl thế phenyl)-3-oxy-(alkyl hoặc hydroxy alkyl) 5,7-dihydroxy-chromen-4- one) từ mắc cỡ bằng cách sử dụng xét nghiệm MTT (3-(4,5- dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) chống lại ung thư biểu mô tuyến phổi ở người (A549) và dòng tế bào hồng cầu (K562) Hợp chất này cú IC 50 đỏng kể so với A549 = 76,67 àg/mL và K562 = 287,63 àg/mL, trong khi Doxorubicin đối chứng dương tớnh cho thấy giỏ trị IC50 là 2,76 àg/mL và K562 = 4,72 àg/mL so với A549 (Jose et al., 2016)
Cành và lá cây mắc cỡ có vị ngọt đắng, có tác dụng an thần được điều trị mất ngủ, sưng tấy và mưng mủ Rễ cây có vị chát hơi đắng giúp thông kinh được dùng đề phòng và điều trị các bệnh về phong thấp, viêm dạ dày, hen suyễn, chữa bệnh nhức xương Lá và hạt của cây có thể điều trị các bệnh về da liễu Hạt cây mắc cỡ có thể dùng điều trị hen suyễn và gây nôn khi cần thiết Cây còn có tác dụng tốt trong việc điều trị các bệnh như giảm đau, long đờm, tiêu viêm và hạ huyết áp, lợi tiểu… (Viện Dược Liệu, 2006) Theo dân gian thì cây dùng để chữa suy nhược thần kinh, mất ngủ, hạ huyết áp, đái tháo đường, trị nhức mỏi, sỏi thận Công dụng phổ biến là dùng làm thuốc an thần và chống mất ngủ Theo y học Trung Quốc cổ điển thì cây mắc cỡ có tác dụng giảm đau và giảm sưng rất mạnh (Lê Trần Đức, 1997).
Cây mắc cỡ có tác dụng chống lão hóa nhờ trong cây có chứa selen và flavonoid Do có chứa hợp chất giống insulin, nên người ta dùng cây mắc cỡ trong việc giúp trị bệnh đái tháo đường.
Chống oxy hoá: dịch chiết bằng ethanol của cây mắc cỡ cho thấy khả năng chống lại các gốc tự do như DDPH (1,1 – diphenyl – 2 – picrcylhydrazyl), Nitric Oxide (NO) Hoạt tính chống oxy hoá giữa các chất có thể khác nhau do liên quan đến cấu trúc hoá học và việc sử dụng các gốc tự do khác nhau (Đồng Thị Nhâm, 2019).
Kháng nọc rắn: dịch chiết từ rễ của cây có khả năng ức chế nọc rắn của rắn Naja kaouthia, ức chế hoạt động hyaluronidase và protease trong nọc rắn Khoảng 200 àg dịch chiết từ nước nống và nước thường của rễ cú thể trung hoà lần lượt 35 àg và 20 àg nọc rắn thô Tuy nhiên khi chiết cùng một lượng dược liệu bằng methanol/ethanol, không tìm thấy bất kỳ sự ức chế nào (Monimala, 2001).
Khả năng kháng khuẩn: dịch chiết từ cành và lá của cây có tác dụng kháng khuẩn Mô hình nghiên cứu bằng phương pháp khuếch tán qua giếng thạch nuôi cấy Aspergillus fumigatus, Citrobacter divergens và Klebsiella pneumonia với các nồng độ khác nhau là 50,
100, 200 àg/đĩa Kết quả cho thấy dịch chiết methanol của cõy mắc cỡ cú hoạt tớnh khỏng khuẩn ở ba nồng độ 50, 100, 200 àg/đĩa (Gandhiraja et al., 2009). Điều trị đái tháo đường: Bashir cùng cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả chống đái tháo đường trên thỏ Albino bằng rễ cây mắc cỡ Kết quả nhận thấy cho rằng, bột rễ của cây có hiệu quả đièu trị đái tháo dường với liều 6 mg/kg thể trọng tương đương với chứng dương Glimepride (Bashir et al., 2013).
Dịch chiết ethanol toàn thân cây mắc cỡ cho thấy tác dụng hạ lipid máu trên mô hình chuột Nồng độ các cholesterols, triglycerides,
… giảm đáng kể, nồng độ HD tăng, được đối chứng dương với lovastatin (Sowmya and Ananthi, 2011).
2.2.3 Một số tác dụng khác
Tác dụng ức chế thần kinh trung ương: Những kết quả nghiên cứu chứng minh kinh nghiệm trong nhân dân dùng cây mắc cỡ chống mất ngủ: hexobarbital và meprobamat chuyển hoá qua microsome gan để mất tác dụng, bacbitan không chuyển hoá qua gan Mắc cỡ có tác dụng hiệp đồng với hexobacbital, meprobamat đồng thời tăng tác dụng của bibactal Điều này khẳng định tác dụng ức chế thần kinh trung ương của mắc cỡ
Hoạt chất ức chế MAO: nghiên cứu cho thấy khả năng ức chế hoạt tính enzym monoamin – oxydase (MAO) in vitro của 58 loại dược liệu, thấy cao khô toàn cây mắc cỡ chiết bằng methanol với nồng độ
6 mg/ml ức chế được 55% Có 9 trong số 58 loại dược liệu ức chế được trên 80%, chứng tỏ mắc cỡ chỉ có tác dụng ở mức vừa phải
Tác dụng của mắc cỡ giải độc axit asend: uống cây mắc cỡ cùng một lúc với axit asend thì mắc cỡ cứu sống chuột không chết vì asend Các thí nghiệm đã chứng minh rằng khi dùng axit asenơ thì hàm lượng – SH giảm xuống, và khi dùng mắc cỡ thì hàm lượng – SH tăng lên, hỗ hấp tế bào cũng tăng lên (Viện Dược Liệu, 2006).
Một số sản phẩm từ cây mắc cỡ
Bột trà mắc cỡ: là dạng bột mịn có vị ngọt, tính hơi hàn Bột mắc cỡ dùng từ 10 – 15g hòa với 300ml nước sôi để khoảng 15 phút Uống như trà hàng ngày, không nên sử dụng 1 ngày quá 120g Giúp hỗ trợ mất ngủ, hen suyễn và gây nôn khi cần thiết (https://thaphaco.com.vn)
Hình 2.3: Bột trà mắc cỡ
(Nguồn: https://thaphaco.com.vn)
Bột mimosine: bột chiết xuất từ toàn thân cây mắc cỡ, có màu vàng nâu, dạng bột mịn Thông số kỹ thuật của sản phẩm là 4:1, 10:1, 20:1 hoặc yêu cầu tùy chỉnh Nó bao gồm flavonoid, phenol, polysacarit hoạt tính sinh học, axit amin, axit hữu cơ và các nguyên tố vi lượng khác Bột mimosine được ứng dụng nhiều trong y học hiện đại (https://vn.ingredients-lonier.com).
(Nguồn: https://vn.ingredients-lonier.com/herbal-extract/mimosa-extract.html)
Thành phần hoá học
Cây mắc cỡ có chứa hàm lượng Selen và hàm lượng Selen trong cây sẽ khác nhau lớn theo mùa vụ và vùng thu hoạch:
- Trong lá, hàm lượng Selen là 3000 γ/g vào tháng 8 đến tháng 12 giảm dần chỉ còn 300 γ/g
- Trong quả, tháng 8 thì hàm lượng Selen là 290 γ/g, vào tháng 12 thì tăng lên 1560 γ/g (Đỗ Tất Lợi, 2004)
Như vậy, cây mắc cỡ có hàm lượng Selen rất cao vào mùa hè rồi giảm nhanh, trong khi đó hàm lượng Selen trong quả lại tăng (Đàm Trung Bảo, 1977) Các thành phần hoá học trong dịch chiết từ lá và rễ của cây mắc cỡ, một số thành phần có hoạt tính là: phytosterol, mimosine, flavonoid, tannin, glycoside và acid béo… (Grand et al.,
Bảng 2.1: Các thành phần vô cơ trong cây mắc cỡ
Nguyên tố Lá (%) Thân (%) Rễ (%)
Roblon G đã xác định được hàm lượng K + , Cl - , Ca 2+ trong các bộ phận khác nhau của cây mắc cỡ: đốt non (YI), đốt già (AI), cánh lá non (B1), cánh hoa (PT) Nhận thấy rằng hàm lượng K + giảm dần trong các bộ phận nói trên theo thứ tự như sau: YI > PT > AI > B1 và trong những bộ phận có hoạt tính trao đổi chất cao; riêng ion Cl - không có ở trong cánh hoa (Roblon et al., 1983).
Lá mắc cỡ có hàm lượng acylglicerol trong lá chiếm 15,7 % và có hàm lượng digalactosyldiacylglcerol (DGDG) cao (Lyuben et al.,
Bảng 2.2: Thành phần chất béo có trong lá cây mắc cỡ (% chất khô)
Josewin B và cộng sự đã cô lập được một phenolicceton mới từ lá mắc cỡ là 4-(24-methoxy-24-methyl-1-oxo-5-propyltetracosanyl)- phenol (Josewin et al., 1999).
Hình 2.5: Cấu tạo 4-(24-methoxy-24-methyl-1-oxo-5- propyltetracosanyl)-phenol
(Nguồn: https://www.mdpi.com)
Crocetin được tìm thấy trong hoa cây nghệ Nó còn được gọi là axit crocetic Nó tạo thành các tinh thể màu đỏ gạch với nhiệt độ nóng chảy là 285°C (Ichi, et al., 1995) Hợp chất Crocetin được cô lập từ cây mắc cỡ (Phan Bảo An, 1999).
Hình 2.6: Cấu tạo hoá học của Crocetin
(Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/Crocetin)
Trước đây, người ta cho rằng turgorin – hormon thực vật giữ vai trò kiểm soát sự vận động của thực vật, sau này Mimoru Ueda cho rằng hợp chất turgorin không phải là một yếu tố thực sự gây ra vận động đóng mở lá, mà do những chất hóa học khác nhau tùy thuộc vào loài thực vật Các tác giả đã cô lập được hợp chất làm đóng lá: potassium 5-0-β-D-glucopyranosylgentisat (5.10 -5 M) và hợp chất làm mở lá: mimopudin (5.10 -5 M) (Choudhury et al., 1980) Năm 1983,
Schildknecht và cộng sự đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như: trích, lọc bằng nhựa PVP, sắc ký trao đổi ion, sắc ký lọc gel…để trích ly và cô lập turgorin (Romeo JT, 1989).
Hình 2.7: Cấu tạo Potassium 5-0-β-D-glucopyranosylgentisat
(Nguồn: https://www.mdpi.com)
(Nguồn: https://www.mdpi.com)
Hạt mắc cỡ có hàm lượng acid linoeic cao nhất chiếm 51%, acid oleic chiếm 31%, và một số acid khác bao gồm acid plamitic, stearic, linoleic… (Viện Dược Liệu, 2006).
Bảng 2.3: Thành phần chất béo có trong hạt cây mắc cỡ
Chatterjee và Pakrashi đã phân lập được hai hợp chất gọi là D - xylose và acid D - glucuronic có tên khác [4-O-(3,5-dihydroxybenzoic acid)-β-D-glucuronide] dưới dạng chất nhầy từ hạt (Chatterjee et al.,
Hình 2.9: Cấu tạo acid D – glucuronic
(Nguồn: https://www.mdpi.com)
Yadava và Yadav đã báo cáo một hợp chất mới bufadienolide (hellebrigenin–3–O– α–l–rhamnopyranosyl–(1→4)–O–β–D galactopyranoside) từ hạt (Yadava, 2001).
(Nguồn: https://www.mdpi.com)
Shu và cộng sự đã phân lập được hai diterpenoid mới có tên là 19-O-trans-feruloyl-labd-8(17)-en-15,19-diol, 19-O-[( E )-3′,4′- dimethoxy cinnamoyl]-labd-8(17)-en-15,19-diol từ rễ (Shu et al.,
2013) Kanga và cộng sự đã báo cáo một chất nhiễm sắc mới gọi là 2-hydroxymethyl-chroman-4-one từ rễ cây mắc cỡ (Kang et al.,
Hình 2.11: Cấu tạo 2-hydroxymethyl-chroman-4-one
(Nguồn: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
Dinda và cộng sự đã phân lập được một sterolglucoside mới gọi là 4- α ,24-dimethylcholest-7-en-3 β -ol-3 β -D-glucoside với ba hợp chất khác gọi là stirysterol, β-sitosterol và betulinic axit từ rễ của cây(Dinda et al., 2006)
Hình 2.12: Cấu trúc 4- α ,24-dimethylcholest-7-en-3 β -ol-3 β -
(Nguồn: https://www.mdpi.com)
Choudhury cũng đã cô lập được hai hỗn hợp steroid là β- sitosterol và dihydro-β-sitosterol (stigmastanol) có trong cây mắc cỡ (Lyuben, 1997).
Hỡnh 2.13: Cấu tạo dihydro - ò - S itoserol
(Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Steroid)
Hỡnh 2.14: Cấu tạo hoỏ học ò-sitosterol
(Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/Beta-Sitosterol)
Các chất steroid là một nhóm lớn các hợp chất có cấu tạo với khung cơ bản là cyclopentan perhydrophenantren, còn gọi là gonan.Các steroid bao gồm nhiều loại thuốc và thực phẩm chức năng quan trọng được dùng để phòng và điều trị các bệnh như thấp khớp, …,các chất steroid còn dùng để điều trị các bệnh thiểu năng các tuyến sinh dục, điều trị vô sinh, ung thư và đặc biệt là các thuốc chống thụ thai giúp cho nhân loại hạn chế được khả năng sinh đẻ quá mức(Phan Quốc Kinh, 2011).
Các hợp chất vi lượng trong cây mắc cỡ
Tanin là những hợp chất polyphenol có trong thực vật có vị chát.
Nó không bao gồm những chất phenol đơn giản hay gặp cùng tanin như acid galic, các chất catechic, acid chlorogenic Tanin có nhiều trong cây rễ cây mắc cỡ giúp ức chế sự tổng hợp protein tế bào do khả năng hình thành phức hợp với các protein kích thước lớn. (Ahmad, et al., 2012) Có hai loại tannin là hydroxyzable tannin và condensed tannin Tannin thường có trong trà, rượu vang, trái cây. Nếu dùng quá nhiều tannin sẽ ức chế sự hấp thu khoáng trong cơ thể người vì tannin kìm hãm ion kim loại Và tannin là chất tạo kết tủa với protein nên nó hấp thu hết chất dinh dưỡng của động vật nhai lại khi ăn các loại ngũ cốc đặc biệt là lúa miến (Budi et al., 1984). Ứng dụng:
- Tannin là thành phần quan trọng trong ngành thuộc da
- Trong y học, là chất trị tiêu chảy, chất cầm máu, chữa bệnh hay chảy máu
- Tannin tạo nhiều màu khác nhau với sắt clorua (xanh, xanh đen, hay từ màu xanh lá cây đến xanh đen) tùy theo từng loại tannin.
- Tanin có tính kháng khuẩn, kháng virus, được dùng trong điều trị các bệnh viêm ruột, tiêu chảy, còn được dùng để làm thuốc súc miệng khi niêm mạc miệng, họng bị viêm loét.
(Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Tanin)
Flavonoid có cấu trúc cơ bản là 1,3-diphenylpropan gồm có hai vòng benzen nối với nhau qua một dây có ba cacbon Chúng là các nhóm chất lớn nhất của các hợp chất phenolic, tồn tại rất phổ biến, dạng tự do và liên kết glycoside (Bushman et al., 2004).
Flavonoids : là dẫn xuất từ 2-phenyl-1,4-benzopyrol
Isoflavonoids: là dẫn xuất từ 3-phenyl-1,4-benzopyrol.
Neoflavonoids: là dẫn xuất từ 4-phenyl-1,2-benzopyrol
2.5.2.1 Các hợp chất flavonoid có trong cây
Zhang và cộng sự đã phân lập được năm hợp chất flavonoid có trong lá mắc cỡ là orientin, 5,7,3′,4′tetrahydroxy-6-C-[β-D-apiose- (1→4)]-β-D-glycopyranosyl flavone, isorientin, vitexin và isovitexin (Zhang et al., 2011) Misra và Tewari đã phân lập được sáu hợp chất flavonoid từ các bộ phận trên mặt đất của cây mắc cỡ và xác định chúng là isoquercitrin avicularin, apigenin-7- O -D-glucoside, cassiaoccidentalin B, orientin và isoorientin (Misra et al., 1971). Flavonoid từ cây mắc cỡ bằng phương pháp sắc ý và quang phổ như: quercetin-7-O- rhamnoside, acacetin-7-O-rutinoside… có thể ức chế các chất tiền gây ung thư làm giảm các tế bào ung thư làm giảm tăng sinh các tế bào ung thư (Joby Jose et al., 2016)
Hình 2.16: Cấu trúc Quercetin-7-O-rhamnoside
(Nguồn: https://www.chemspider.com/Chemical-Structure.4678039.html)
Hợp chất giúp giảm quá trình oxy hoá liên quan đến ung thư, lão hoá, xơ vữa động mạch và các bệnh thoái hoá thần kinh như Parkinson và Alzheimer’s Hoạt động chống oxy hóa của flavonoid nhờ khả năng làm giảm sự hình thành gốc tự do và loại bỏ các gốc tự do và giảm bớt tình trạng stress oxy hoá Stress oxy hoá là nguyên nhân quan trọng trong sự phát triển của các bệnh thoái hoá mãn tính
Năm 2007, nghiên cứu ở viện Linus Pauling và xuất bản quyển sách free radical biology and medicine đã nói rằng trong cơ thể con người flavonoid ít hay không được hấp thu (dưới 5%) mà nó hầu như thải ra ngoài hết Do đó các nhận định trước đây nó là một hợp chất chống oxy hóa trong cơ thể là hoàn toàn mâu thuẫn Sau khi cho sử dụng thực phẩm giàu flavonoid thì thấy tăng lượng chất chống oxy hóa trong máu nhưng không phải là flavonoid mà là do tăng acid uric Do đó, làm mất hết flavonoid ra khỏi cơ thể Điều đó chứng tỏ rằng flavonoid không tồn tại trong cơ thể người Tuy nhiên nó lại là hợp chất có khả năng loại bỏ các hợp chất gây ung thư Vì vậy flavonoid là hợp chất giúp giết chết các tế bào ung thư và ngăn chặn sự phát triển của các tế bào ung thư (Budi et al., 1984).
Selen được phát hiện chống lại sự phát triển của các gốc tự do.
Nó cũng bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của cadimi, chì, đồng, bạc, platin và arsenic Ngoài ra, bằng cách hợp tác với glutathione, selen góp phần làm giảm độc tính của nhiều chất khác Selen là chất khử độc.
Nó có khả năng liên kết với các kim loại nặng như thủy ngân và đào thải các kim loại nặng ra nước tiểu Selen có vai trò trong hoạt động thay đổi thể miễn dịch của máu và các đáp ứng miễn dịch Trong những chức năng chống viêm là làm loãng máu, nó có tác động hiệp đồng với glutathione, vitamin E và các acid béo không no Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng cung cấp tối đa selen sẽ làm giảm tần số của bệnh tim mạch và ung thư Gần đây, người ta đã phát hiện ra ở Ecosse, công cụ sinh hóa cho phép hoạt hóa các hormone tuyến giáp và lệ thuộc vào Selen (Nguyễn Minh Thư, 2001).
Hợp chất mimosine
Mimosine là acid amin phi protein, có mặt trong các cây họ đậu vùng nhiệt đới như cây mắc cỡ (Mimosa pudica L), cây keo đậu (Leucaena leucocephala) Trong dó, cây mắc cỡ có chứa khoảng 5% tổng hàm lượng chất khô, trong cây keo dậu có khoảng 2 - 10% trong lá và trong hạt có khoảng 2 - 5% Theo nghiên cứu của Women andInfants Hospital/Brown University, Providence, RI, mimosine trong sản phẩm phải thấp hơn 50 - 80 àmol/ ngày, nếu vượt quỏ dư lượng này có thể ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp AND Mimosine có thể dùng làm thuốc kháng tế bào ung thư phát triển, thuốc sát trùng ngoài da, hoặc làm hóa chất khử trùng thiết bị…Về cấu trúc, mimosine là một chất tương tự của dihydroxyphenylalanine với vòng 3-hydroxy-4-pyridone thay vì vòng 3,4-dihydroxy- pheny Tên hóa học là 2-amino-3-(3-hydroxy-4-oxo-1H-pyridin-1-yl)- propanoicacid hoặc β -3-hydroxy-4 pyridone amino acid Tên thường gọi là mimosine có công thức phân tử là C8H10N2O4 (Smith and Fowden, 1966; Hegarty et al., 1963; Meulen et al., 1979)
Hình 2.17: Công thức cấu tạo Mimosine
(Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/Mimosine)
Bảng 2.4: Ảnh hưởng của chất mimosin trên cừu lấy lông Đường đưa thuốc Ảnh hưởng của mimosin
1 Tiêm tĩnh mạch liều 20 mg/kg Không gây ảnh hưởng
2 Tiêm tĩnh mạch liều 8 g/con/2 ngày tương đương liều 77 – 96 mg/ kg
Rụng lông, giảm độ dai của lông
3 Tiêm tĩnh mạch liều 24 g/ 4 ngày tương đương liều 147 mg/kg
Giảm độ dai của lông, trụi lông, kém ăn, chảy nhiều nước bọt. Thanh quản bị viêm, hoại tử,
4 Cho uống liều 450- 600 mg/kg Rụng lông
Trạng thái: là chất kết tinh màu hồng nhạt, có tính quang hoạt. Tính tan: có khả năng hòa tan trong nước, acid, kiềm, hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ Khối lượng phân tử: 198,2 g/mol. Mimosine hydrat nóng chảy ở 29 o C, ở dạng khô kiệt nóng chảy ở khoảng 227 – 228 o C Muối clohydrat của mimosine nóng chảy ở 174,5 – 175 o C, muối bromhydrat nóng chảy 179,5 o C, muối iothydrat nóng chảy 183 o C Năng suất quay cực ∀D = -21 o (H2O) Có tính bazơ làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.
Mimosine là một alcaloid thuộc vòng pyridin đồng thời vừa là acid amin nên mimosine có tính chất của cả 2 hợp chất trên Có thể tác dụng với rượu tạo este, tác dụng với PCl5 tạo ra HCl, và có khả năng acyl hóa với acid
Tác dụng với HNO2 giải phóng khí nitơ và nước đây là phản ứng có thể định lượng amimo acid theo Banslaik.
Mimosine có khả năng tạo phức càng cua với các kim loại, đặc tính này có liên quan đến khả năng gây độc của mimosine, định tính và tách chiết mimosine
Dưới tác dụng của enzym L – mimosine synthase, mimosine sẽ chuyển hóa thành 3 – hydroxy – 4 (1H) – pyridone (3,4 DHP), mimosinamine và mimosinic acid (Wibaut, 1953).
Hình 2.18: Sự chuyển hóa mimosine thành các hợp chất khác dưới tác dụng của enzyme L – mimosine synthase
(Nguồn: https://archive.unu.edu/unupress/food/8F163e/8F163E0d.gif)
Dưới tác dụng của enzym mimosine aminotransferase hoặc mimosinase, mimosine sẽ phân giải tạo thành 3 – hydroxy – 4 (1H) – pyridone (3,4 DHP), acid pyruvic và amoniac (Pandey et al., 2006).
Hình 2.19: Sự phân giải mimosine bởi enzyme
(Nguồn: https://archive.unu.edu/unupress/food/8F163e/8F163E0d.gif)
2.6.3 Sự tổng hợp mimosine trong cây
Mimosine trong cây được tổng hợp từ 3, 4 dihydroxypyridine và
O – acetylserine thông qua hoạt động của enzyme cystein synthase (Silvane et al.,
Hình 2.20: Sự chuyển hóa giữa cystein, mimosine, 3 – hydroxy – 4 (1H) pyridone
(Nguồn: https://www.researchgate.net)
Trong đó: 3, 4 dihydroxypyridine được tổng hợp từ lysine thông qua nhiều phản ứng khác nhau Trong thực vật, lysine được tổng hợp từ asparagine thông qua acid diaminopimelic.
Hình 2.21: Chu trình tổng hợp lysin từ asparagine
Hình 2.22: Chu trình tổng hợp 3, 4 – Dihydroxypyridin từ lysine
2.6.4 Phân bố mimosine trong thực vật
Tùy vào từng loài cây họ đậu, mimosine phân bố hầu hết ở các bộ phận khác nhau như: thân, lá, rễ,… với hàm lượng khác nhau Loài L. leucocephala, hàm lượng mimosine thay đổi theo từng bộ phận của cây khoảng 12,3% trong lá mầm vàng, 0,5% trong vỏ đậu, trong hạt chín gấp 2 lần so với hạt non
(6,2% - 3,2%) nhưng trong lá thì ngược lại (2,6% - 5,1%) Ngoài ra, hàm lượng mimosine cũng thay đổi theo từng thời kỳ sinh trưởng (Monimala et al., 2001).
2.6.5 Cơ chế gây độc của mimosine
Tính độc của mimosine còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Mức độ độc có thể giảm nếu sử dụng một vài tác nhân bên ngoài như bổ sung thêm muối sắt: thêm ferror sulphate khoảng 1 - 2% trong chế độ ăn, ta có thể làm mất khả năng gây độc của mimosine (Yoshida, 1944; El-Harith, et al., 1979) Do khả năng kết hợp với các kim loại của mimosine Fe, Al, Cu, Pb, Ca, Mg tạo thành những phức chất càng cua, yếu tố này làm giảm độ độc của mimosine (Tsai and Ling, 1973).
Mimosine gây trở ngại đến quá trình trao đổi chất của một số acid amin, đặc biệt là Glycine Khi ăn mimosine vào bụng, các acid mật sẽ kết hợp với mimosine thay vì kết hợp với Glycine sẽ ảnh hưởng đến các quá trình tạo thành Mimocholic và Mimochenoxycholic không đúng kiểu. Các muối mật không đúng kiểu này ảnh hưởng đến sự trao đổi chất béo trong cơ thể do đó ảnh hưởng đến sự hấp thụ (Poonam et al.,
Hình 2.23: Công thức cấu tạo Mimocholic
(Nguồn: https://archive.unu.edu/unupress/food/8F163e/8F163E0d.gif)
Hình 2.24: Công thức cấu tạo Mimochenodeoxycholic
(Nguồn: https://archive.unu.edu/unupress/food/8F163e/8F163E0d.gif)
Mimosine có khả năng khử tác dụng của Vitamin B6, kìm hãm một số enzyme cần có Pyridoxal Phosphate như Cystathionine Synthetase và Cystathionase Sự kìm hãm này sẽ tạo thành Cystein từ Methionine Tuy nhiên, sự kết hợp của Mimosine và Pyridoxal Phosphate có ảnh hưởng đến đặc tính độc của mimosine (Hylin, 1969).
Hình 2.25: Phức chất giữa mimosine và pyridoxal phosphate
Mimosine ( β -N-(3-Hydroxy-4-Pyridone)- a -Amino Propionic Acid, có cấu trúc giống như cấu trúc của tyrosine nên mimosine có thể hoạt động giống như tyrosine hoặc ngược lại có thể hoạt động đối lập với tyrosine Do đó, mimosine có thể kìm hãm sự sinh tổng hợp protein trong cơ thể sống gây nên hiện tượng chậm phát triển (Meulen et al., 1979).
Hình 2.26: Công thức cấu tạo của tyrosine và mimosine
(Nguồn: https://www.researchgate.net)
Mimosine có khả năng tạo phức càng cua với ion kim loại do trong phân tử có vòng pyridone, do đó mimosine có thể làm thay đổi hoạt tính của các enzyme có chứa kim loại đặc biệt là các enzyme có chứa ion sắt, gây nên sự kìm hãm các phản ứng sinh học trong cơ thể (Tsai and Ling, 1973).
Hình 2.27: Phức càng cua giữa sắt (III) và mimosine
2.6.6 Các nghiên cứu về khả năng ứng dụng của mimosine
Có rất nhiều nghiên cứu trên thế giới về khả năng ảnh hưởng của mimosine trên cơ thể sống Tuy nhiên, nếu ứng dụng mimosine vào mục đích khác thì mimosine là một hợp chất có lợi vì khả năng tiêu diệt một số vi sinh vật, nấm và đặc biệt là có khả năng ức chế sự phát triển của một số tế bào ung thư dựa trên cơ chế gây độc của chúng Sau đây là một vài kết quả nghiên cứu:
Theo nghiên cứu của Anthia, Jayavelu and Murugesan thì mimosine có khả năng kháng được vi khuẩn và nấm ngoài da, tuy nhiên khả năng kháng nấm cao hơn nhiều so với vi khuẩn Khi sử dụng nồng độ mimosine 100 àg/ml thỡ tất cả cỏc nấm sợi đều bị ức chế, đặc biệt Trichophyton rubum và Trichophyton tonsurans không phát triển được (Tiwari, 1967).
Theo nghiên cứu của Women and Infants Hospital/Brown University, Providence, RI Mimosine, tác nhân kháng sự sinh sôi nảy nở của tế bào ung thư buồng trứng Khi cho tế bào ung thư buồng trứng của người (CaOV-3& OvCAR) và thỏ (NuTu 19) xử lý với mimosine với liều lượng thay đổi từ 50 - 800 àM đem so sỏnh với tế bào không xử lý với mimosine Kết quả cho thấy rằng sự sinh sản và tồn tại của tế bào ung thư bị hạn chế hơn 70% với liều lượng 200àM mimosine, ở liều lượng 100àM cú thể hạn chế 50% quỏ trỡnh sinh tổng hợp AND (Farooqi et al., 1997).
Theo nghiên cứu Tsvetkov LM, Russev GC, Anachkova BB thuộc học viện Molecular Biology, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria thì mimosine ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp AND của tế bào động vật có vú Tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của mimosine lên tốc độ khởi đầu của quá trình lớn lên theo hàm mũ của tế bào murine erythroleukemia F4N (tế bào hồng – bạch cầu) Thấy rằng, trong suốt 2h đầu tiên của quá trình nhân đôi với sự có mặt của 25 - 400àM mimosine, bước khởi đầu bị kỡm hóm rất nhiều so với toàn bộ quá trình tổng hợp ADN Như vậy, mimosine giống như tia gamma và không giống hydroxyurea and aphidicolin là những tác nhân kìm hãm quá trình tổng hợp AND (Lyuben et al., 1997).
Theo nghiên cứu của nhóm Emia, Ilya, Maria, and Patrick, the Division of Nutritional Sciences, Cornell University, Ithaca, New York thì Mimosine là tác nhân kháng lại quá trình sự chuyển hóa Folate ở một số tế bào đặc biệt Sự ảnh hưởng của mimosine lên sự chuyển hóa folate nghiên cứu trên tế bào MCF-7 neuroblastoma Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mimosine là tác nhân đối kháng folate Khi cấy tế bào MCF-7 với sự cú mặt 350 àM mimosine thỡ quỏ trỡnh phỏt triển bị kỡm hãm Mimosine làm thay đổi sự phân bố các folate cofactor trong tế bào MCF-7 và ảnh hưởng cơ cấu chuyển hóa folate Sự ảnh hưởng của mimosine lên quá trình chuyển hóa folate kèm theo quá trình giảm cSHMT (cytoplasmic serine hydroxymethyltransferase) trong tế bào MCF-7 Khi tế bào MCF-7 được xử lý mimosine 24h sẽ giảm khoảng 95% cSHMT protein và hoạt tính của các chất xúc tác cSHMT giảm hơn 95% Sự sao chép của gel cSHMT cũng bị kìm hãm bởi deferoxamine trong MCF-7 cells, mimosine hạn chế quá trình sao chép lại cSHMT bằng cách tạo phức càng cua với Fe Phân tích cho thấy rằng mặc dù khả năng ảnh hưởng của mimosine lên các quá trình đều độc lập…( Emia et al., 2000).
2.6.7 Các nghiên cứu loại mimosine trong cây mắc cỡ
Tổng quan về quá trình sấy
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu Trong quá trình sấy, nước được bốc ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa.Chúng ta cần phân biệt rõ quá trình sấy và cô đặc Trong quá trình sấy, mẫu nguyên liệu thường ở dạng rắn, tuy nhiên mẫu nguyên liệu cần sấy có thể ở dạng lỏng hoặc huyền phù Sản phẩm thu được sau quá trình sấy luôn ở dạng rắn hoặc bột (Lê VănViệt Mẫn, et al., 2011)
Có nhiều phương pháp sấy và chúng được thực hiện theo những nguyên tắc khác nhau, bao gồm:
Sấy đối lưu: trong phương pháp này, người ta sử dụng không khí nóng để làm tác nhân sấy Mẫu nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được bốc hơi Như vậy, mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ được cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu Khi đó, động lực của quá trình sấy là do:
- Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy, nhờ đó mà các phân tử nước ở bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi
- Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt và tâm nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm tại tâm nguyên liệu sẽ khuếch tán ra vùng bề mặt
Sấy tiếp xúc: mẫu nguyên liệu cần sấy được đặt lên một bề mặt đã được gia nhiệt, nhờ đó mà nhiệt độ nguyên liệu sẽ gia tăng và làm cho một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ bốc hơi và thoát ra môi trường bên ngoài Trong phương pháp này, mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ được cung cấp nhiệt theo nguyên tắc dẫn nhiệt
Sấy bức xạ: trong phương pháp này, người ta sử dụng nguồn nhiệt bức xạ để cung cấp cho mẫu nguyên liệu cần sấy Nguồn bức xạ được sử dụng hiện nay là tia hồng ngoại Nguyên liệu sẽ hấp thu năng lượng của tia hồng ngoại và nhiệt độ của nó sẽ tăng lên Trong phương pháp sấy bức xạ, mẫu nguyên liệu được cấp nhiệt nhờ hiện tượng bức xạ, còn sự thải ẩm từ mẫu nguyên liệu ra môi trường bên ngoài sẽ theo nguyên tắc đối lưu Thực tế cho thấy trong quá trình sấy bức xạ sẽ xuất hiện một gradient nhiệt rất lớn bên trong mẫu nguyên liệu Nhiệt độ tại vùng bề mặt có thể cao hơn nhiệt độ tại tâm mẫu nguyên liệu từ 20 – 50 o C Gradient nhiệt lại ngược chiều với gradient ẩm Điều này gây khó khăn cho việc khuếch tán ẩm từ tâm nguyên liệu ra đến vùng bề mặt, đông thời còn ảnh hưởng đến các tính chất cấu trúc của sản phẩm sau quá trình sấy Để khắc phục những nhược điểm trên, người ta sễ điều khiến sấy bức xạ theo chế độ luân phiên
- Giai đoạn bức xạ nguyên liệu: gradient nhiệt sẽ hướng từ bề mặt vào tâm mẫu nguyên liệu làm tăng nhiệt độ của nguyên liệu, phần ẩm trên bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi
- Giai đoạn thổi khí nguội: nhiệt độ bề mặt mẫu nguyên liệu giảm xuống làm cho gradient nhiệt và gradient ẩm trong mẫu nguyên liệu trở nên cùng chiều Hiện tượng này làm cho sự khuếch tán ẩm từ tâm ra vùng bề mặt của nguyên liệu trở nên dễ dàng hơn
Sấy bằng vi sóng và dòng điện cao tần: vi sóng là những sóng điện từ với tần số
300 – 300.000 MHz Dưới tác động của vi sóng, các phân tử nước trong mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ chuyển động quay cực liên tục Hiện tượng này làm phát sinh nhiệt và nhiệt độ của nguyên liệu sẽ gia tắng Khi đó, một số phân tử nước tại vùng bề mặt của nguyên liệu sẽ bốc hơi Còn trong trường hợp sử dụng dòng điện cao tần, nguyên tắc gia nhiệt mẫu nguyên liệu cần sấy cũng tương tự như trường hợp sử dụng vi sóng, tuy nhiên tần số sử dụng sẽ thấp hơn (27 – 100 MHz)
Sấy thăng hoa: trong phương pháp này, mẫu nguyên liệu cần sấy trước tiên sẽ được đem lạnh đông để một phần ẩm trong nguyên liệu chuyển sang trạng thái rắn. Tiếp thep, người ta sẽ tạo áp suất chân không và nâng nhẹ nhiệt độ để nước thăng hoa, tức nước sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi mà không trải qua trạng thái lỏng
2.7.2 Đặc điểm của quá trình sấy Đặc điểm của quá trình sấy sảy ra theo ba giai đoạn đó là giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy với tốc độ không đổi, giai đoạn sấy với tốc độ giảm dần Đối với các trường hợp sấy với điều kiện khác thì quá trình sấy cũng xảy ra ba giai đoạn nhưng các giai đoạn có thể đan xen khó phân biệt hơn (Hoàng Văn Chước, 1999).
2.7.2.1 Giai đoạn làm nóng vật
Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt đến bằng nhiệt độ kế ướt Trong quá trình này toàn bộ vật sấy được gia nhiệt Ẩm lỏng trong vật cũng được gia nhiệt cho đến khi đạt nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng dần đến khi bằng nhiệt độ kế ướt Tuy vật sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đồng đều ở phần ngoài và phần trong vật Vùng trong vật đạt nhiệt độ ướt chậm hơn Đối với những vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra rất nhanh.
2.7.2.2 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi
Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt kế ướt Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt cung cấp chỉ để làm hóa hơi nước Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật ẩm lỏng ở bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hóa hơi Do nhiệt độ không khí nóng không đổi,nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật và môi trường cũng không đổi, do vậy tốc độ bay hơi ẩm của vật cũng không đổi Điều này sẽ làm cho tốc độ bay hơi ẩm của vật theo thời gian không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi
Trong giai đoạn sấy tốc độ không đổi biến thiên của độ chứa ẩm theo thời gian là tuyến tính Ẩm được thoát ra trong giai đoạn này lag ẩm tự do Khi ẩm của vật đạt đến trị số giới hạn uk = ucbmax thì giai đoạn sấy tốc độ không đổi chấm dứt Đồng thời cũng là chấm dứt giai đoạn thoát ẩm tự do chuyển sang giai đoạn sấy tốc độ giảm.
2.7.2.3 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần
Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật là ẩm liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết. Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn so với ẩm tự do và càng tăng lên khi độ ẩm của vật càng tăng khi độ ẩm của vật càng nhỏ (ẩm liên kết càng chặt) Do vậy tốc độ bay hơi ẩm trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi có nghĩa là tốc độ sấy không đổi có nghĩa là tốc độ sấy trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy
Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật giảm đến bằng độ ẩm cân bằng ứng với điều kiện môi trường không khí ẩm trong buồng sấy thì quá trình thoát ẩm của vật ngừng lại có nghĩa là tốc độ sấy bằng không Trong giai đoạn sấy tốc độ giảm nhiệt độ sấy tăng lên lớn hơn nhiệt độ nhiệt kế ướt Nhiệt độ ở các lớp bên ngoài bề mặt tăng nhanh hơn còn càng sâu vào bên trong vật nhiệt độ tăng chậm do dó hình thành gradient nhiệt độ trong vật sấy Khi độ ẩm của vật đã đạt đến độ ẩm cân bằng thì lúc này giữa vật sấy và môi trường có sự cân bằng nhiệt và ẩm Có nghĩa là không có sự trao đổi nhiệt và chất giữa vật và môi trường Ở cuối quá trình sấy do tốc độ sấy nhỏ nên thời gian sấy kéo dài
2.7.3 Những bến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy
Tổng quan về quá trình sao
Sao là quá trình xử lý nhiệt mà sự truyền nhiệt vào sản phẩm là quá trình truyền nhiệt gián tiếp thông qua truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt từ thiết bị đến vật liệu, nguyên liệu được đào trộn liên tục (Lê bạch Tuyết, el al., 1994).
2.8.2 Mục đích và phạm vi ứng dụng
Sao chè tươi: trong dây chuyền sản xuất chẻ xanh, nhằm làm giảm thủy phần tăng độ đàn hồi, giảm thể tích và tiêu diệt enzyme, đồng thời làm mất mùi hăng tươi để tăng giá trị cảm quan cho chè, nhiệt độ sao lớn hơn 220°C.
Sao chè khô: trong dây chuyền sản xuất chè hương, nhằm giảm thủy phần đến mức yêu cầu của giai đoạn ủ hương và tăng hương thơm tự nhiên của chè, nhiệt độ sao 90 -100°C.
Sao chè xanh: trong quá trình làm khô bằng phương pháp sấy, sao kết hợp, nhằm tạo hương, làm xoăn là chè, đánh bóng cánh chè.
Sao nhằm hoàn thiện sản phẩm như tạo ra hình dáng và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm Sao khô còn nhằm kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm: sao để làm giảm thủy phần do sản phẩm hút ẩm sau khi chế biến, tiêu diệt vi sinh vật xâm nhập trong thời gian bảo quản chè (sao lại chè)
2.8.3 Những biến đổi trong quá trình sao
Biến đổi vật lý: do sự thoát ẩm và tổn thất các chất bay hơi nên trong quá trình sao vật liệu bị giảm trọng lượng và thể tích, có thể thay đổi màu sắc và cấu trúc.
Biến đổi hóa học: xảy ra các phản ứng như maillard, phản ứng caramen hóa phản ứng phân hủy prrotein Tạo nên màu và hương cho sản phẩm.
Biến đổi hóa sinh: đình chỉ hoạt động của các enzyme.
2.8.4 Các phương pháp thực hiện quá trình sao
Phương pháp nâng nhiệt khối nguyên liệu có thể tiến hành theo hai cách:
- Nhiệt độ ban đầu của thiết bị và nguyên liệu bằng nhau khi tiếp xúc nhau Sau đó nâng nhiệt độ dần và giữa chúng có chênh lệch nhiệt độ Phương pháp này được áp dụng cho nguyên liệu dạng hạt, nhất là nguyên liệu có chứa độ ẩm cao và nhiều tỉnh bột.
- Thiết bị được đun nóng trước đến nhiệt độ yêu cầu rồi mới cho nguyên liệu hoặc bản chế phẩm vào sao Phương pháp này thường áp dụng cho các nguyên liệu dạng lá, nhất là lá tươi để trong một thời gian ngắn có thể đình chỉ được enzyme tránh được những biến đổi hóa học do enzyme gây ra.
Tổng quan về bao bì
2.9.1 Khái niệm về bao bì
Quyết định 23TĐC/QĐ/20-2-1995: bao bì là vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán Bao bì gồm nhiều lớp bao bọc, có thể phủ kín hoàn toàn hay bao bọc, một phần sản phẩm
Nghị định 89/30-8-2006: “Bao bì thương phẩm hàng hoá” là bao bì chứ đựng các hàng hoá và lưu thông hàng hoá (Bùi Trần Nữ Thanh Việt, 2012).
2.9.2 Tầm quan trọng của bao bì
Bao bì tham gia vào từ khâu đầu đến khâu cuối của quá trình sản xuất và phân phối sản phẩm Có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm và quá trình phân phối lưu thông hàng hóa Chiếm một tỉ lệ khá cao trong toàn bộ chi phí sản phẩm khoảng 6%.
2.9.3 Đặc điểm của bao bì thực phẩm sấy khô
2.9.3.1 Cấu tạo bao bì thực phẩm
Bao bì thực phẩm được cấu tạo từ cấu trúc: OPP, PET, Matt OPP và Matt PET, PA nylon, giấy, nhôm, MPET, MCPP, CPP, LLDPE… tạo nên sự đa dạng cho các loại bao bì thực phẩm khác nhau Cấu trúc bao bì màng ghép đựng trái cây sấy thường được ứng dụng hiện nay là: cấu trúc ghép 2 lớp: OPP/CPP, PET/PE, PET/CPP hoặc cấu trúc ghép 3 lớp: OPP/MPET/PE, OPP/MPET/CPP, PET/MPET/PE… Bao bì trái cây sấy được thiết kế và sản xuất với những tính chất đặc biệt phù hợp để kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm bằng cách chống
Xử Lý Rửa sạch Sấy khô Cắt nhỏ Sao Bao gói
Sản phẩm ẩm để giữ cho sản phẩm luôn khô ráo, không bị ỉu, không bị ẩm mốc, chống oxy hóa giúp sản phẩm không bị biến đổi mùi vị, màu sắc, không bị gắt dầu (https://vinpack.vn).
2.9.3.2 Những yêu cầu của bao bì sấy Đường hàn dán và độ bám dính giữa các màng phải chắc chắn để bao bì có khả năng chống va đập, rách trong quá trình vận chuyển Đảm bảo tránh được ẩm ướt, không để sản phẩm bên trong tiếp xúc với không khí gây hư hỏng, mềm ỉu,…Nguyên liệu phải đảm bảo an toàn vệ sinh và sức khỏe người tiêu dùng Chất lượng in phải rõ ràng, hình ảnh sắc nét, bao bì dễ sử dụng
Quy trình sản xuất trà túi lọc
Hình 2.28: Quy trình chế biến trà túi lọc từ cây mắc cỡ 2.10.2 Thuyết minh quy trình
Mục đích: lựa chọn, sử dụng những nguyên liệu còn tươi, xanh, nguyên vẹn, đảm bảo cho quá trình chế biến
Yêu cầu: loại bỏ những nguyên liệu không đúng quy cách để chế biến như bị thối, hỏng, dập nát.
Mục đích: loại bỏ các cành bị dập nát, bị sâu hại.
Yêu cầu: giữ lại các cành còn tươi, không dập nát
Mục đích: làm sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất và bụi bám ngoài nguyên liệu.
Thao tác: rửa nguyên liệu bằng nước máy, làm từ 2 – 3 lần cho đến khi sạch rồi vớt nguyên liệu ra để ráo nước.
Yêu cầu: nguyên liệu được rửa sạch và không bị dập nát.
Mục dích: giảm hàm lượng ẩm trong nguyên liệu ≤ 10% khối lượng theo TCVN 7975:2008 Tạo điều kiện cho các công đoạn tiếp theo, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Cách thực hiện: cây mắc cỡ được vào khây sấy, sau đó vận hành sấy ở nhiệt độ thích hợp.
Mục đích: làm nhỏ kích thước nguyên liệu tạo điều kiện cho công đoạn sấy, rút ngắn thời gian và giảm hao phí trong quá trình sấy.
Cách thực hiện: dùng dao hoặc kéo cắt khúc khoảng từ 1 mm, 5 mm và 10 mm.
Mục đích: làm giảm lượng nước có trong trà, giúp cho trà có màu tro, tăng mùi và vị cho trà, màu nước xanh
Cách thực hiện: dùng chảo gang đặt lên bếp đun nóng từ 200 –
300 o C và đặt cây mắc cỡ đã sấy cho vào dùng xạng đảo diều và sao từ 5 phút, 7 phút, 9 phút.
Mục đích: hoàn thiện sản phẩm.
Cách thực hiện: cho trà vào túi lọc được chuẩn bị sẵn và hàn mí của trà túi lọc cho vào bao bì giấy
Mục đích: thu được sản phẩm trà mắc cỡ đạt chất lượng, đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng.
Bảo quản trà
2.11.1 Những biến đổi chất lượng của sản phẩm theo thời gian bảo quản
Bảo quản trà lâu dài, chất lượng của trà sẽ giảm đi (trà mất hương thơm, vị kém đậm đà, nước pha kém) do sự thay đổi thành phần hóa học của trà, hàm lượng các chất hòa tan giảm dần, hàm lượng tinh dầu và tannin hòa tan giảm Độ ẩm cân bằng của trà phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của không khí, theo nghiên cứu của Egorop và Voronxop cho kết quả như sau:
Bảng 2.5: Quan hệ giữa độ ẩm cân bằng của trà và tương đối của không khí Độ ẩm tương đối của không khí (%) 30 45 60 62 70 80 85 96 Độ ẩm cân bằng của trà
Sự thay đổi ẩm độ của trà còn phụ thuộc vào bao bì trà đem bảo quản Kết quả nghiên cứu về sự thay đổi độ ẩm của trà khi bảo quản trong 30 ngày ở phòng thí nghiệm có độ ẩm tương đối của không khí 85%, nhiệt độ 22 – 25 o C được trình bày ở bảng 2.6.
Bảng 2.6: Ảnh hưởng của bao bì đối với độ ảm của trà
Loại bao bì Độ ẩm trà (%)
Lúc bắt đầu Sau 30 ngày
Bình thủy tinh có nút nhám 7,5 7,5
Hộp thiếc bên trong có lót giấy gói trà 7,5 7,5
Gói bằng tay trong 2 lớp giấy 7,5 12,8
Hộp bằng bìa cứng có lót giấy gói trà 7,5 13,8
Hộp bằng bìa cứng có lót giấy chống ẩm 7,5 12,7
Vi sinh vật có thể gây nên những hư hỏng trà trong thời gian bảo quản như làm mốc trà, gây mùi lạ cho trà,…Sự phát triển vi sinh vật ở trà trong thời gian bảo quản phụ thuộc phần lớn vào độ ẩm không khí nơi bảo quản Cách bao gói cũng ảnh hưởng tới sự phát triển vi sinh vật ở trà trong khi bảo quản (Lương Hồng Quang, 2004).
2.11.2 Bao gói, ghi nhãn, bảo quản và vận chuyển
Trà thảo mộc được đóng vào túi nhỏ làm bằng giấy lọc, đảm bảo giữ được chất lượng của chè Các túi nhỏ được đóng trong các bao bì với số lượng túi thích hợp Bao bì đựng các túi trà nhỏ được làm bằng vật liệu chống ẩm, giữ được chất lượng chè trong thời gian bảo quản và lưu hành Nhãn sản phẩm trà thảo mộc túi lọc được ghi trên bao bì theo qui định hiện hành và theo TCVN 7087:2008 (CODEX STAN 1
- 2005) Bảo quản sản phẩm chè thảo mộc túi lọc nơi khô, sạch, mát,tránh ánh sáng trực tiếp của mặt trời Trà phải được xếp riêng từng loại và không để lẫn với các loại hàng hoá khác Mặt thùng có tên hoặc ký hiệu của trà phải quay ra phía ngoài để dễ cho việc kiểm tra.Phương tiện vận chuyển sản phẩm trà thảo mộc túi lọc phải khô,sạch, không có mùi lạ làm ảnh hưởng đến sản phẩm (TCVN 7975:2008).
Chỉ tiêu chất lượng của trà thảo mộc túi lọc
Sản phẩm trà thảo mộc túi lọc phải đạt một số yêu cầu như: cảm quan, hoá – lý, kim loại nặng… dựa theo TCVN 7975: 2008 được ban hành vào ngày 01/01/2008.
Yêu cầu đối với giấy lọc: Giấy túi lọc dựng chè được làm từ xơ abach, là một loại xơ dai và mỏng Thông thường, người ta cho thêm một tỷ lệ rất ít sợi tổng hợp. Giấy túi lọc phải xốp, mòng và độ bền kéo ướt cao Giấy lọc phải là giấy chuyên dùng để bao gói và lọc chẻ, không ảnh hưởng tới màu nước, mùi, vị của chè, không gảy độc,hại cho người tiêu dùng Giấy lọc phải có độ bền thích hợp gây lọc được gấp thành túi kín, đảm bảo khí pha, chè không lọt ra ngoài (Nguyễn Tiến Lực, 2022) Dây dùng để giữ túi lọc phải là loại màu trắng, không độc hại, không ảnh hưởng đến chất lượng chè, không bị đứt khi ngâm nước, có độ dài thích hợp để giữ túi chè trong dụng cụ pha và lấy túi chè ra Giấy túi lọc có thể hản tăng nhiệt vì có thêm polypropylene trong thành phần Hình dạng túi lọc đa dạng bao gồm hình vuông, hình chữ nhật, hình tròn, hình kim tự tháp có thể có hoặc không có dây và tag của nhân hiệu Dây dùng để giữ túi lọc phải là loại màu trắng, không độc hại, không ảnh hưởng để lượng chè, không bị đứt khi ngâm nước, có độ dài thích hợp để giữ tại chè trong dụng cụ pha và lấy túi chè ra Mối liên kết giữa một đầu dây và túi chè phải chắc để túi chè không tuột khô dây trong khi pha và khi nhấc ra Ghim hoặc keo dùng để cố định túi cào đầu dây không được làm ảnh hưởng đến chất lượng chè và không gây độc, hại cho người tiêu dùng.
Bảng 2.7: Yêu cầu đối với giấy lọc
Chỉ tiêu Mức Phương Pháp thử
1 Định lượng Từ 12 g/m 2 dến 21 g/m 2 lSO536
4 Độ thấm khí chênh lệch cột nước 12,7 mm 20 lớp cho một lần đo
(Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam 7975:2008)
Bảng 2.8: Yêu cầu cảm quan đối với chè thảo mộc túi lọc
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1 Màu nước pha Màu đặc trưng cho sản phẩm
2 Mùi Thơm đặc trưng cho sản phẩm
3 Vị Đặc trưng cho sản phẩm
(Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam 7975:2008)
Bảng 2.9: Các chỉ tiêu hoá - lý của chè thảo mộc túi lọc
1 Độ ẩm, % khối lượng, không lớn hơn 10,0
2 Hàm lượng tro tổng số, % khối lượng, không lớn hơn 8,0
3 Hàm lượng tro không tan trong axit, % khối lượng, không lớn hơn 1,0
(Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam 7975:2008)
Bảng 2.10: Hàm lượng kim loại nặng trong chẻ thảo mộc túi lọc
Tên kim loại Mức tối đa
(Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam 7975:2008)
Bảng 2.11: Yêu cầu vi sinh vật đối với chè thảo mộc túi lọc
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, vi khuẩn/g sản phẩm 1 x 10 6
2 Coliform, khuẩn lạc/g sản phẩm 1 x 10 3
3 Nấm men, khuẩn lạc/g sản phẩm 1 x 10 4
4 Nấm mốc, khuẩn lạc/g sản phẩm 1 x 10 4
5 Salmonella, khuẩn lạc/25 g sản phẩm Không được có
(Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam 7975:2008)
Bảng 2.12: Dư lượng thuốc bào vệ thực vật đối với chè thảo mộc túi lọc
Tên thuốc bảo vệ thực vật Mức tối đa
(Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam 7975:2008)
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu
3.1.1 Phương pháp phân tích hoá học
Xác định hàm lượng minosine: phương pháp sắc ký lỏng hiệu nâng cao High Performance Liquid Chromatography (HPLC) (Nguyễn Viết Kính, 2002).
Xác định hoạt tính chống oxy hoá: phương pháp khử DPPH (Fu et al., 2002).
3.1.2 Phương pháp phân tích vi sinh
Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884: 2005. Xác định Coliforms theo TCVN 6848: 2007.
Xác định E.coli theo TCVN 6846: 2007.
Xác định Salmonella theo TCVN 4829: 2005.
Nội dung nghiên cứu
3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đối với các chất tan có trong cây mắc cỡ.
Mục đích: khảo sát nhiệt độ sấy mắc cỡ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và hàm lượng chất tan chiết được Do đó cần xác định nhiệt độ sấy mắc cỡ thích hợp để sản phẩm có chất lượng tốt.
Thí nghiệm được tiến hành với nhân tố T là nhiệt độ sấy lặp lại 3 lần,
Nhân tố: nhiệt độ sấy ( o C)
Tổng số nghiệm thức: 3 nghiệm thức
Tổng số mẫu thí nghiệm: 3 nghiệm thức x 3 lần lặp lại = 9 mẫu Khối lượng mẫu thí nghiệm: 1000 gam /mẫu x 9 mẫu = 9000 gam
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1
Cách tiến hành: chọn khoảng nhiệt độ sấy từ 50 o C đến 70 o C, bước nhảy là 10 o C với khối lượng 1 kg mắc cỡ và được cắt nhỏ ở kích thước 10 cm giúp tăng diện tích tiếp xúc bề mặt làm quá trình sấy đối lưu diễn ra nhanh hơn, do nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến hàm lượng chất tan chiết được của mắc cỡ và độ ẩm nguyên liệu Do đó cần xác định nhiệt độ mắc cỡ thích hợp để sản phẩm đạt độ ẩm ≤ 10% và thông thường thời gian sấy dao động khoảng 12 tiếng, có thể lâu hơn Để kiểm soát độ ẩm của mắc cỡ ≤ 10% cần kiểm soát thời gian sấy và nhiệt độ sấy Sau khi chọn được nhiệt độ sấy phù hợp, nguyên liệu tiến hành được cắt nhỏ và sao tiếp theo là cân 5 gam để vào túi lọc Cuối cùng cho trà túi lọc vào bao bì để bảo quản sản phẩm
3.2.1.4 Các chỉ tiêu theo dõi
Hàm lượng minosine được phân tích theo phương pháp sắc ký lỏng hiệu nâng cao High Performance Liquid Chromatography (HPLC) (Nguyễn Viết Kính, 2002).
Hoạt tính chống oxy hoá (khả năng khử DPPH) được phân tích theo tác giả (Fu et al., 2002).
3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng kích thước nguyên lệu sau khi cắt đến chất lượng sản phẩm và các chất tan trong cây mắc cỡ
Mục đích: đánh giá ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu (cây mắc cỡ) sau khi cắt đến chất lượng sản phẩm và hàm lượng các chất tan Do đó cần xác định kích thước cắt mắc cỡ thích hợp để sản phẩm có chất lượng tốt.
Thí nghiệm được tiến hành với nhân tố A là kích thước lặp lại 3 lần,
Nhân tố: kích thước (mm)
Tổng số nghiệm thức: 3 nghiệm thức
Tổng số mẫu thí nghiệm: 3 nghiệm thức x 3 lần lặp lại = 9 mẫuKhối lượng mẫu thí nghiệm: 1 kilogam /mẫu x 9 mẫu = 9 kilogam
Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2
Cách tiến hành: cây mắc cỡ được cắt với kích thước 1 mm, 5 mm và 10 mm sau khi sấy nhằm rút ngắn thời gian và giảm hao phí trong quá trình sao ở nhiệt độ 200 o C – 300 o C, do kích thước nguyên liệu ảnh hưởng đến các chất tan Do đó cần xác định kích thước phù hợp để đạt dược chất lượng sản phẩm tốt nhất Nguyên liệu sau khi được sấy ở nhiệt độ thích hợp tiến hành được cắt nhỏ và sao tiếp theo là cân 5 gam nguyên liệu để vào túi lọc Cuối cùng cho trà túi lọc vào bao bì để bảo quản sản phẩm
3.3.2.4 Các chỉ tiêu theo dõi
Hàm lượng minosine được phân tích theo phương pháp sắc ký lỏng hiệu nâng cao High Performance Liquid Chromatography (HPLC) (Nguyễn Viết Kính, 2002).
Hoạt tính chống oxy hoá (khả năng khử DPPH) được phân tích theo tác giả (Fu et al., 2002). Đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo thị hiếu người tiêu dùng (Hà Tư Duyên, 2004).
3.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian sao đối với các chất tan và tính chất cảm quan của trà túi lọc mắc cỡ.
Mục đích: xác định thời gian sao cho trà túi lọc mắc cỡ đạt được chất lượng tốt nhất Do đó cần xác định thời gian sao của trà mắc cỡ để sản phẩm có chất lượng tốt.
Thí nghiệm được tiến hành với nhân tố B là thời gian sao 5 phút, 7 và 9 phút với nhiệt độ 200 o C – 300 o C và kích thước là 5 mm.
Nhân tố: thời gian (phút), bước nhảy: 2 phút.
Tổng số nghiệm thức: 3 nghiệm thức
Tổng số mẫu thí nghiệm: 3 nghiệm thức x 3 lần lặp lại = 9 mẫu
Khối lượng mẫu thí nghiệm: 1000 gam/mẫu x 9 mẫu = 9000 gam
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3
Cách tiến hành: Chọn thời gian phù hợp để tiến hành sao trà trong thời gian 5 phút, 7 và 9 phút với nhiệt độ 200 – 300 o C, do thời gian sao ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan, các chất hoà tan của trà túi lọc, do đó cần xác định thời gian thích hợp để sản phẩm đạt được chất cao Nguyên liệu sau khi được sấy ở nhiệt độ và cắt ở kích thước thích hợp tiến hành và sao tiếp theo là cân 5 gam nguyên liệu để vào túi lọc Cuối cùng cho trà túi lọc vào bao bì để bảo quản sản phẩm.
3.3.3.4 Các chỉ tiêu theo dõi
Hàm lượng minosine được phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu nâng cao High Performance Liquid Chromatography (HPLC) (Nguyễn Viết Kính, 2002). Hoạt tính chống oxy hoá (khả năng khử DPPH) được phân tích theo Fu et al.
(2002). Đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo thị hiếu người tiêu dùng (Hà Tư Duyên, 2004).
DỰ KIẾN KẾT QUẢ
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đối với các chất tan có
Nhiệt độ sấy có thể ảnh hưởng đến sự phân hủy, bay hơi hoặc biến đổi các hợp chất sau khi sấy cây mắc cỡ ở các nhiệt độ 50 o C,
60 o C và 70 o C Xác định nhiệt độ tối ưu giúp giữ lại hoặc tăng cường hàm lượng các chất tan có lợi trong cây mắc cỡ và không làm giảm đáng kể hàm lượng các chất quan trọng Như vậy nhiệt độ sấy mắc cỡ thích hợp là 60 o C dư lượng mimosine thấp do sấy ở nhiệt độ cao mimosine dễ bị phân huỷ và hoạt tính chống oxy hoá sẽ tăng do sấy ở nhiệt độ này thời gian sấy lại ngắn không làm ảnh hưởng đến chất tan, dễ dàng khống chế điều kiện chế biến và ít làm thất thoát các hợp chất sinh học có lợi trong nguyên liệu, độ ẩm nguyên liệu ≤ 10% thích hợp cho quá trình bảo quản.
Khảo sát ảnh hưởng kích thước nguyên lệu sau khi cắt đến chất lượng sản phẩm và các chất tan trong cây mắc cỡ
Kích thước nguyên liệu có thể ảnh hưởng đến các chất tan trong quá trình trích ly đến các chất có lợi trong mắc cỡ khi cắt ở các kích thước 1 mm, 5 mm và 10 mm Xác định kích thước tối ưu giúp giữ lại hoặc tăng cường hàm lượng các chất tan có lợi trong cây mắc cỡ và không làm giảm đáng kể hàm lượng các chất quan trọng Nguyên liệu với kích thước quá nhỏ thì quá trình trích ly các chất tan trong trà càng nhanh nhưng lượng bụi trà nhiều làm cho trà có màu đục,kích thước cắt lớn thì quá trình trích ly chất tan trong trà chậm và không khuếch tán hết ra nước trà, nước trà có màu nhạt Nguyên liệu được cắt ở kích thước 5 mm sẽ cho chất lượng trà tốt nhất, hàm lượng mimosine không gây hại cho người tiêu dùng, hoạt tính chống oxy hoá cao, ít làm thất thoát các hợp chất sinh học có lợi trong nguyên liệu.
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian sao đối với các chất tan và tính chất cảm quan của trà túi lọc mắc cỡ
Sao mắc cỡ là công đoạn trọng quyết định hầu hết đến màu sắc,hương thơm của sản phẩm và làm tăng vị của trà mắc cỡ nhờ các phản ứng melanioidin, quinoamin… Thời gian sao nguyên liệu có thể ảnh hưởng đến các chất tan trong quá trình trích ly đến các chất có lợi trong mắc cỡ khi sao ở thời gian 5 phút, 7 phút và 9 phút Thời gian sao càng dài thì màu sắc và mùi thơm của mắc cỡ sẽ càng tăng,tuy nhiên thời gian sao quá lâu thì màu sắc của mắc cỡ sẽ có màu sẫm và tạo ra mùi khó chịu Do đó, trong thời gian 7 phút thì chất lượng cảm quan trà mắc cỡ càng tăng về màu sắc, mùi vị,… và dư lượng mimoisne giảm, hoạt tính chống oxy cao.
